室內揮發性有機污染物的危害與防治

蘭美晨 侯遲

摘 要：室內空氣質量對人類生活及健康有著非常重要的作用。筆者主要綜述了室內揮發性有機污染物（VOCs）相關理化性質、來源、危害等內容，并指出室內VOCs污染特征及防治方法，目的是使人們意識到室內揮發性有機污染物防治對身體健康的重要性。

關鍵詞：室內VOCs;污染;危害;防治

中圖分類號：X51 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：1003-5168（2022）5-0120-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2022.05.027

Harm and Prevention of Indoor VOCs Pollution

LAN Meichen ? ?HOU Chi

（Hebei Petroleum University of Technology，Chengde 067000，China）

Abstract： Indoor air quality plays an important role in human life. Indoor volatile organic compounds （VOCs） related to the physicochemical nature， source， harm were reviewed . The indoor VOCs pollution characteristics and control methods were pointed out.The aim is remind people to aware the importance of prevention of indoor VOCs pollution about the health.

Keywords： indoor VOCs; pollution; harm; prevention

0 引言

據調查，現代人群80%的時間是在室內度過的[1]，因此良好的室內環境對于人們的健康與生活起著非常重要的作用。近年來，隨著人們對家庭居室環境要求的改變，由家庭居室裝修等因素導致的室內空氣污染情況越來越嚴重。研究發現，室內空氣污染中揮發性有機物的污染（Volatile Organic Compounds，VOCs）尤其嚴重，已經成為危害人類健康的一個“隱形殺手”，是世界上各個國家都非常關注的問題。

目前，已知的許多VOCs具有神經毒性、腎毒性、肝毒性和致癌性，可以改變血液成分、損傷心血管系統、引起胃腸道紊亂等。室內VOCs極易通過呼吸道、消化道和皮膚進入人體，當居室內的VOCs達到一定濃度時，短時間內人們會出現頭痛、惡心、嘔吐、乏力等癥狀，嚴重時會出現抽搐、昏迷等癥狀并傷害到人們的肝臟、腎臟和神經系統，造成記憶力減退，甚至會患上白血病等嚴重的造血系統疾病，對人體具有致畸、致突變等危害，是產生病態建筑綜合征（Sick Building Syndrome，SBS）的主要原因之一[2]。

1 室內VOCs來源、理化性質及危害

VOCs有多種定義形式，其中1989年世界衛生組織（WHO）將其定義為常溫下飽和蒸氣壓超過70 Pa，常壓下沸點在50～260 ℃之間的極易揮發的有機化合物[3];我國現行的室內空氣標準中定義總揮發性有機化合物（Total Volatile Organic Compounds，TVOC）是利用Tenax GC或Tenax TA采樣，非極性色譜柱（極性指數小于10）進行分析，保留時間在正己烷和正十六烷之間的揮發性有機化合物。室內VOCs主要包括芳香烴、脂肪烴、含氧烴、多環芳烴以及鹵代烴類，根據趙璞[4]和王璐[5]的研究發現，具有代表性的包括苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、乙醛、二氯甲烷、三氯甲烷、苯并芘等，各類室內VOCs代表物如表1。

1.1 來源

首先，室內VOCs的來源之一是燃料的燃燒、烹飪產生的油煙。家居室內必然會使用燃氣具、熱水器或采暖用的壁掛爐等，而這些物品的使用，一定會燃燒煤、天然氣等各種燃料，這些燃料在燃燒過程中釋放大量的氣體污染物，并且未充分燃燒時會使室內的脂肪烴、醛、多環芳烴等揮發性有機物濃度急劇升高。根據1998年對四川省自貢市由于燃料結構不同產生的污染調查，室內VOCs的濃度在廚房燃料燃燒過程中普遍高于室外，并且室內污染物種類和濃度也會隨著能源結構的改變而產生變化[6]。廚房室內空氣污染的另一個重要原因是烹飪過程中油煙的產生，油煙成分包括烷烴、醛、醇等污染物。因此，使用不同種類的燃料、燃燒器具的選擇、飲食習慣的差別等都會影響室內空氣中VOCs濃度水平。

其次，建筑、裝飾材料、家具等也是室內VOCs的來源之一。近年來，隨著人們收入水平的提高，越來越多的家庭開始重視家居環境的裝修，嘗試從美學角度和舒適程度來重新審視居住環境，但在進行裝修時人們往往會忽略由于不同品質裝飾材料造成的不同程度的室內污染，從而為家庭健康帶來隱患。在一些常見家庭裝飾材料中，揮發性有毒氣體多達500種。比如床、衣櫥、沙發等家具由于在制作過程中會使用人造板材以及不同種類的黏膠劑從而散發刺鼻氣味，這些物質都會向室內釋放揮發性有機污染物。

除了以上兩方面，日用化學品的使用也會帶來室內VOCs。日用化學品如今已經成為家庭生活不可缺少的一部分，由于這些產品散發的VOCs濃度較低，因此常常被人們遺忘。事實上，與其他裝飾材料一樣，日用化學品造成的室內VOCs污染也不容忽視，如清廁靈、洗衣液、柔順劑、干洗劑等清潔產品，家具亮光劑、地板蠟等拋光產品，發蠟、殺蟲劑、空氣凈化劑等家用氣溶膠，口紅、眉筆、柔膚水，隔離霜等化妝品，洗頭水、護發素等護發產品等。部分化學品的組成見表2。

1.2 理化性質及危害

國際癌癥研究所（IRAC）將甲醛和苯歸為一類致癌物，即對人類為確定的致癌物。低濃度的甲醛和苯會引起慢性呼吸道疾病，對眼睛和皮膚產生強烈的刺激作用，長期處在高濃度的環境中會對神經系統、免疫系統、肝臟等產生危害。由于室內空氣中VOCs的成分復雜，空氣中單一VOCs的濃度較低難以全面檢測，且VOCs中各化合物之間的相加、協同、拮抗作用難以確定，因此將甲醛、苯、甲苯、二甲苯和TVOC作為評價室內揮發性有機化合物總水平的重要指標[7]。其中，代表性室內VOCs相關理化性質及危害見表3，TVOC暴露與人體健康效應劑量關系見表4[7]。

2 室內VOCs污染特征及防治

2.1 污染特征

2.1.1 濃度變化大。由于室內空間有限，隨著污染源種類及濃度在短期增長的情況下，VOCs濃度也會有較大幅度的變化。如在廚房做飯時，由于煤氣燃燒、油脂產生等原因造成的污染物濃度明顯上升，當做飯結束一段時間后，污染物濃度又會逐漸恢復到較低水平;更為明顯的例子是當室內吸煙人數增多或抽煙頻率增大時，室內VOCs污染物濃度也會明顯上升。室內裝修剛剛完成不久時污染物濃度處于較高值，當通風晾置一段時間后，室內VOCs污染濃度將會明顯降低。

2.1.2 種類繁多，成分復雜。室內空氣中VOCs的種類可達百余種，而且來源廣泛。不同的清潔劑如廚具洗滌劑與衣物洗滌劑所包含的VOCs種類和比重就不同;不同的家具如皮制沙發與布制沙發所可能含有的VOCs種類和濃度也各不相同。

2.1.3 受環境條件及氣象因素的影響。不同背景的裝飾房間、不同功能的房間都會影響VOCs濃度的變化。一般情況下，室內VOCs濃度低于室外時，室內VOCs的濃度值將會向著室外濃度值變化;室外VOCs濃度低于室內時，通風換氣次數和污染源逸散速度將會成為室內VOCs濃度變化的主要影響因素。通常來說，裝修初期，書房的污染物濃度要高于臥室的污染物濃度，因為書房中會置放更多的木質家具，而且通風情況也要比臥室差。此外室內環境中的溫度、濕度等因素也會影響室內VOCs的污染情況，因為溫度和濕度等環境因素會影響污染物濃度的擴散速率，進而影響室內環境VOCs濃度的分布。

2.1.4 累積性。室內環境是相對封閉的空間，由于各方面因素導致的室內環境污染會隨著時間的推移使污染物濃度逐漸提高，而室內揮發性有機污染物的消散又需要較長時間，因此室內污染物會在長期存在的情況下逐漸積累。尤其是通風換氣次數較少或者擁有固定功能性的房間，如裝有打印機的房間隨著打印次數的增多、打印時間的延長，在不采取其他措施的情況下，室內VOCs污染物濃度就會逐漸升高。

2.2 室內VOCs的防治

室內VOCs污染防治主要有四個途徑。

2.2.1 污染源控制。本質上講就是從根本上減少污染物的來源，避免污染物進入環境或者利用隔離設備在污染物傳播過程中切斷污染物進入居室內的傳播途徑。在新房裝修時應注意合理規劃裝修方案、正確使用裝修材料以及選擇適當的入住時間。例如，在對客廳和居室的墻面進行裝飾時，應盡量減少使用人造板材做護墻板;不對吊頂進行裝修也可以減少人造板材的使用，同時不裝修的吊頂相對有利于室內揮發性有機物的濃度稀釋和向外擴散。此外，應盡量減少使用刨花板、硬木膠合板、中強度密度板等裝飾板鋪設地板，當無可避免時可使用人造板材時進行無害化處理，如在鋸口處涂抹涂料使其高度固化。當居室裝修完成后，不能立即入住，應保證每天進行充分日照和通風換氣，3～6個月后進行室內環境污染物濃度測定，測定合格后才能入住。

2.2.2 適當增加通風換氣頻率，合理應用新風效應。通風是依靠自然力的作用或機械力的作用將渾濁氣體排出室外降低污染物濃度的同時幫助室內更換新鮮氣體的方法。該方法經濟有效、簡單易操作。為發揮通風的最大效果，應注意根據實際住宅情況安排新風的位置，在新風過濾基礎上，提倡引導新風直接入室。室內通風屬于去除污染物最簡單的方式之一，沒有成本的問題，但通風時應考慮室外環境污染物濃度的情況，若室外污染物濃度高于室內則不適宜通風。

2.2.3 空氣凈化技術。空氣凈化技術是利用專屬凈化儀器將居室污濁空氣收集凈化后再讓氣體重新回到室內或直接排至室外。凈化器一般包括靜電式、吸附式、納米光催化或者幾種形式結合，其中吸附式最為常用。但凈化器的使用應適當，避免二次污染物的生成。

2.2.4 室內植物凈化。綠色植物凈化室內VOCs是一種既美觀又實用的方法。相關研究表明，能夠較好地吸收如甲醛、苯等室內VOCs的植株有吊蘭、虎皮蘭、蘆薈、綠蘿、虎尾蘭、垂葉榕、孔雀竹芋等，并且從整體植物凈化甲醛程度來看，白鶴芋>孔雀竹芋>綠蘿>虎尾蘭>吊蘭>常春藤>袖珍椰子[8]。植物凈化室內VOCs的原理是污染物通過氣孔進入到植物體內，由于部分污染物易溶于水，就會擴散到植物組織中，與此同時，會在植物體內發生氧化還原反應，將VOCs轉化成無毒物質貯存在某一器官中或通過根系排出體外。室內植物不僅能夠吸收有害氣體，其揮發性物質還具有抑菌作用，同時還可以影響人體生理和心理。綠色植株在改善室內環境的同時也是構成室內美學的重要因素。

3 結語

隨著人們生活水平和工作條件的改善，室內環境設計在材料選擇、通風設備選取等方面存在較大差異，這樣的差異性會直接影響室內VOCs污染情況。從我國現階段室內環境整體情況來看，我國居民應警惕室內揮發性有機污染物給室內環境和身體健康帶來的嚴重危害，并及時采取相應防治措施。

參考文獻：

[1] 林成楷，張榮鵬.建筑室內空氣環境與人員健康的研究與分析[J].中國建筑金屬結構，2021（11）：13-15.

[2] 刁奇志，董林玲，王廷玲，等.新裝修房屋室內空氣污染與居民病態建筑綜合征相關性的研究[J].環境與健康雜志，2011，28（12）：1091-1093.

[3] 劉春暉.淺談揮發性有機物（VOCs）污染控制技術[J].汽車實用技術，2020，45（20）：244-246.

[4] 趙璞.復合孔結構黏土異構材料吸附室內空氣中乙醛、甲苯的性能[D].杭州：浙江大學，2014.

[5] 王璐.基于建筑材料典型污染物散發率測試的建筑室內污染物預測方法研究[D].上海：上海交通大學，2014.

[6] 宋廣生.室內環境污染防治指南[M].北京：機械工業出版社，2003.

[7] 莫菲菲.居室室內空氣中TVOC和甲醛的污染類型及規律[D].杭州：浙江大學，2014.

[8] 蘇海濤.長春市居民住宅空氣中甲醛和苯污染現狀調查與分析[D].長春：吉林大學，2013.